满分5 > 高中物理试题 >

是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点...

manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦,求:
(1)小球运动到B点时的动能;
(2)小球下滑以距水平轨道的高度为manfen5.com 满分网R时速度的大小和方向;
(3)小球经过圆弧轨道的B点时所受轨道支持力NB是多大?
(1)不计摩擦力,小球在圆弧轨道下滑过程中机械能守恒,即可由机械能守恒定律求解到B点的动能; (2)根据机械能守恒定律求出速度的大小,由几何关系求出速度的方向; (3)小球经过圆弧轨道的B点时,由轨道的支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解支持力. 【解析】 (1)不计摩擦力,小球在圆弧轨道下滑过程中机械能守恒,则得小球运动到B点时的动能:Ek=mgR. (2)设小球下滑以距水平轨道的高度为R时速度的大小为v,与竖直方向的夹角为α,则:mg=,得v= 根据几何知识得:sinα==,得α=30° (3)在B点,有:NB-mg=m 又:Ek= 解得:NB=3mg 答:(1)小球运动到B点时的动能是mgR; (2)小球下滑以距水平轨道的高度为R时速度的大小为,方向与竖直方向成30°; (3)小球经过圆弧轨道的B点时所受轨道支持力NB是3mg.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
manfen5.com 满分网
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=______(用H、h表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
h(10-1m)2.003.004.005.006.00
s2 (10-1m22.623.895.206.537.78
请在坐标纸上作出s2-h关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率______ (填“小于”或“大于”)理论值.
(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是______
查看答案
在研究“匀变速度直线运动”的实验中,不慎将选好纸带的前面一部分破坏了,剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图上.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则打点计时图中第5点时的速度为______m/s运动的加速度为______m/s2.(结果保留三位有效数字)
manfen5.com 满分网
查看答案
如图,小球ab在光滑球面内做匀速圆周运动,其轨道平面在水平面上,ra>rb,则( )
manfen5.com 满分网
A.向心加速度aA>aB
B.线速度VA>VB
C.周期TA>TB
D.角速度ωA>ωB
查看答案
一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下例说法正确的是( )
A.钢绳的最大拉力为manfen5.com 满分网
B.钢绳的最大拉力为manfen5.com 满分网
C.重物的最大速度为v2=manfen5.com 满分网
D.重物做匀加速运动的时间为manfen5.com 满分网
查看答案
2003年10月15日各大媒体纷纷报道:中国在酒泉卫星发射中心用“长征”二号F型火箭将“神舟”五号载人飞船送入太空.杨利伟成了第一位叩访太空的中国航天员.按计划,飞船先运行在轨道倾角42.4度、近地点高度200公里、远地点高度350公里的椭圆轨道上,实施变轨后,进入343公里的圆轨道.借助以上报道中的提供的信息,在已知万有引力恒量的情况下,还需下列哪一组数据就可估算地球的质量( )
A.飞船绕地球做圆周运动时的周期和速度
B.飞船的质量及其绕地球做圆周运动时的速度
C.地球的半径和飞船绕地球做圆周运动时的速度
D.地球的半径和地球表面的重力加速度
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.